CN108048071B - 一种用于低渗储层的化学增产液及其制备方法 - Google Patents

一种用于低渗储层的化学增产液及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于低渗储层的化学增产液及其制备方法，按所述化学增产液的总重量为100重量份计，所述化学增产液按重量份包括以下组分：降压助排剂10.0‑20.0重量份、孔道疏通剂5.0‑10.0重量份、防水锁剂2.0‑4.0重量份和黏土稳定剂2.0‑2.5重量份；余量为水。本发明提供的用于低渗储层的化学增产液能明显地解除有机和/或无机垢堵塞；对储层胶结物具有一定溶蚀性；可明显降低近井地带含水饱和度，改善储层润湿性，防治水锁、水敏损害。

Description

一种用于低渗储层的化学增产液及其制备方法
技术领域
本发明属于石油钻井领域，涉及一种用于低渗储层的化学增产液及其制备方法。
背景技术
石油钻探的目的是为了发现油气层和正确评价油气藏，以及最大限度的开发油气层。然而从钻开油层到固井、射孔、试油、修井、取芯以及进行增产措施如压裂、酸化、注水过程中，由于外来液体和固体侵入油层，与油层中的粘土及其他物质发生物理化学作用，使井眼周围油层渗透率下降形成低渗透带，增加油流阻力降低原油产量导致油气损害，由于油层损害使原油产量降低，储采比降低，这一问题对中、低渗透性的油气田至关重要，对于高渗透油层的危害亦不可忽视，因此，控制油层损害已成为油田勘探开发中的重要课题。东海地区储层属于低孔低渗储层，钻完井过程中易受外来流体污染，储层保护难度大，部分井表皮系数高，因此有必要探讨钻井液储层伤害的影响因素，定量评价钻井液储层污染情况，开发新型的低孔渗储层保护钻井液技术，同时后期采取相应的增产手段，即开发低渗储层化学增产液，在常规完井作业后直接实施产能释放措施，提高油田开发综合效益，因此有针对性开发一种适合东海地区低渗储层的化学增产液十分重要。
目前东海低渗储层定向井投产前工序为钻井-固井-射孔完井，相应的入井流体为钻井液-固井液-射孔完井液，无投产前的产能释放增产措施。
射孔作业的目的是建立储层和井筒之间清洁的流体通道，并以此来解除钻井、固井等前期作业对储层产生的污染带，事实上射孔作业并不能全部解除前期作业造成的储层污染，主要表现在以下几方面：
1)前期作业时液相侵入储层。虽然前期钻井作业中，新型的低孔渗储层保护钻井液体系可以很好的减小液相进入对储层的损害，但不能彻底解决滤液侵入储层的问题，钻井液滤液、水泥浆滤液侵入储层的深度远远超过了射孔的深度。因此，射孔完井方式不能完全解除各种滤液不配伍造成的储层损害。
2)各种作业液、碱性完井液，地层水严重不配伍。钻井液滤液、水泥浆滤液、碱性完井液和地层水，无论是二元或多元混合均产生严重不配伍，浊度值显著上升，甚至产生大块的絮状沉淀。其原因是水泥浆滤液中含有大量的Ca2+等高价金属离子和高pH环境，而其它作业液中含有大量的有机阴离子，地层水含有大量的CO3 2-、SO4 2-等无机阴离子，因此，它们相混就会产生大量的有机和无机垢沉淀，对储层可能造成严重损害。钻井液滤液、水泥浆滤液、碱性完井液和地层水之间严重不配伍，造成储层渗透率严重损害，其损害程度高达30％-50％。
3)聚合物大分子污染。钻井液中高分子处理剂材料由于分子链较长，随滤液进入地层后，会在储层空隙表面吸附、滞留、附集堵塞储层孔喉造成损害。浓度越高，其损害程度愈严重，而且会对储层造成深部损害。
综上所述，前期流体侵入导致近井地带含水饱和度升高，含气含油饱和度降低；目前的射孔完井方式，无法穿透前期作业侵入的储层污染带，因此投产前近井地带仍存在水锁、水敏、无机垢、聚合物等污染堵塞，导致投产后低产，甚至无产出。低渗储层化学增产液的研究开发是目前低渗储层产能释放的一个新思路，是新的发展方向。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于低渗储层的化学增产液及其制备方法。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供了一种用于低渗储层的化学增产液，按所述化学增产液的总重量为100重量份计，所述化学增产液按重量份包括以下组分：降压助排剂10.0-20.0重量份、孔道疏通剂5.0-10.0重量份、防水锁剂2.0-4.0重量份和黏土稳定剂2.0-2.5重量份；余量为水。
针对射孔完井后的近井地带存在的污染堵塞问题，本发明提供了一种用于低渗储层的化学增产液，在投产前用连续油管将本发明提供的化学增产液投入储层段，一方面利用射孔孔眼作为深部通道，达到化学增产液实施深部解堵的目的；另一方面化学增产液中孔道疏通剂可以解除钻井液对地层造成的固相堵塞，消除钻井液滤液、水泥浆滤液和地层水等流体间的不配伍形成的有机、无机垢，并且孔道疏通剂可与储层中的矿物充分接触，溶蚀储层酸溶岩石矿物，起到通孔、扩孔的作用；再一方面化学增产液中降压助排剂能够降低近井地带含水饱和度，同时改变其润湿性，达到降压助排的效果，并且与防水锁剂协同降低气-液表面张力，减弱毛管力效应，防治水锁损害，从而减小流动阻力；通过成分之间的共同作用，最终达到充分释放储层产能、提高储层产量的目的。
本发明改变了目前均采用常规射孔完井后直接投产，没有采取投产前的化学增产液促进产能释放增产措施的局面，提出了低渗储层产能释放新思路。
本发明提供的用于低渗储层的化学增产液能够明显地解除固相垢、有机垢和无机垢堵塞；对储层胶结物具有一定溶蚀性；可明显降低近井地带含水饱和度，改善储层润湿性，防治水锁、水敏损害。
在本发明中，所述降压助排剂的重量份为10.0-20.0重量份，例如10.0重量份、12.0重量份、14.0重量份、16.0重量份、18.0重量份、20.0重量份等。
优选地，所述降压助排剂包括乙二醇、乙二醇丙醚和丙二醇。
优选地，所述降压助排剂中乙二醇、乙二醇丙醚和丙二醇的质量比为(0.5-2):(0.5-1.5):(0.5-1.0)，例如0.5:0.5:0.5、1.0:1.0:0.6、1.5:1.5:0.8、2:1.2:1.0、2:1.5:1.0等。
在本发明中，所述孔道疏通剂的重量份为5.0-10.0重量份，例如5.0重量份、6.0重量份、8.0重量份、8.5重量份、9.0重量份、10.0重量份等。
优选地，所述孔道疏通剂包括乙酸、氨基磺酸和乙二胺四乙酸。
优选地，所述孔道疏通剂中乙酸、氨基磺酸和乙二胺四乙酸的质量比为(2-3):(1-2):(3-5)，例如2:1:3、2.2:1.2:3.5、2.5:1.5:4、2.8:1.8:4.5、3:2:5等。
在本发明中，所述防水锁剂的重量份为2.0-4.0重量份，例如2.0重量份、2.5重量份、3.0重量份、3.5重量份、4.0重量份等。
优选地，所述防水锁剂包括阳离子氟碳表面活性剂、水溶性有机硅和非离子氟碳表面剂。
优选地，所述防水锁剂中阳离子氟碳表面活性剂、水溶性有机硅和非离子氟碳表面剂的质量比为(0.5-2):(2-5):(0.5-1.5)，例如0.5:2:0.5、1.0:3:1.0、1.5:4:1.5、2:5:1.5等。
在本发明中，所述黏土稳定剂的重量份为2.0-2.5重量份，例如2.0重量份、2.1重量份、2.2重量份、2.3重量份、2.4重量份、2.5重量份等。
优选地，所述黏土稳定剂为阳离子聚合物。
优选地，所述阳离子聚合物为乙烯基阳离子共聚物、有机胺聚氧乙烯醚或聚二烯丙基二甲基氯化铵中的任意一种或至少两种的组合。
优选地，所述阳离子聚合物为乙烯基阳离子共聚物、有机胺聚氧乙烯醚和聚二烯丙基二甲基氯化铵按质量比为(1-2):(2-5):(1-1.5)形成的组合物，所述(1-2):(2-5):(1-1.5)可以是1:2:1、1.5:3:1、2:4:1.5、1.8:3.5:1.2、2:5:1.5等。
在本发明中，所述水为淡水和/或海水。
在本发明中，作为优选技术方案，按所述化学增产液的重量份为100重量份计，所述化学增产液按重量份包括以下组分：降压助排剂20.0重量份、孔道疏通剂8.0重量份、防水锁剂2.5重量份、黏土稳定剂2.0重量份；余量为水。
另一方面，本发明提供了如上所述的用于低渗储层的化学增产液的制备方法，所述制备方法为：将降压助排剂、孔道疏通剂、防水锁剂、黏土稳定剂与水混合均匀，得到所述用于低渗储层的化学增产液。
本发明提供的制备方法简单易行，利用本发明提供的制备方法制备得到的用于低渗储层的化学增产液可以达到低渗储层产能释放增产的效果。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的用于低渗储层的化学增产液能明显地解除有机和/或无机垢堵塞；对储层胶结物具有一定溶蚀性；可明显降低近井地带含水饱和度，改善储层润湿性，防治水锁、水敏损害。在同等返排条件下，渗透率恢复值可提高30％左右，即渗透率恢复值可达100％以上，具有明显的产能释放增产效果。本发明提供的制备方法简单易行。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供的用于低渗储层的化学增产液按化学增产液的总重量为100重量份计，化学增产液按重量份包括以下组分：
降压助排剂20.0重量份，由乙二醇:乙二醇丙醚:丙二醇＝0.5:1.5:0.5的比例混合。
孔道疏通剂8.0重量份，由乙酸:氨基磺酸:乙二胺四乙酸＝2:2:5的比例混合。
防水锁剂2.5重量份，由阳离子氟碳表面活性剂:水溶性有机硅:非离子氟碳表面剂＝0.5:3:0.5的比例混合。
粘土稳定剂2.0重量份，由乙烯基阳离子共聚物:有机胺聚氧乙烯醚:聚二烯丙基二甲基氯化铵＝1:2:1的比例混合。
其余为淡水。
制备方法如下：
将降压助排剂、孔道疏通剂、防水锁剂、黏土稳定剂与水混合均匀，得到用于低渗储层的化学增产液。
实施例2
本实施例提供的用于低渗储层的化学增产液按化学增产液的总重量为100重量份计，化学增产液按重量份包括以下组分：
降压助排剂15.0重量份，由乙二醇:乙二醇丙醚:丙二醇＝1.0:1.5:1.0的比例混合。
孔道疏通剂10.0重量份，由乙酸:氨基磺酸:乙二胺四乙酸＝3:2:3的比例混合。
防水锁剂3.0重量份，由阳离子氟碳表面活性剂:水溶性有机硅:非离子氟碳表面剂＝1:2:1的比例混合。
粘土稳定剂2.0重量份，由乙烯基阳离子共聚物:有机胺聚氧乙烯醚:聚二烯丙基二甲基氯化铵＝2:5:1.5的比例混合。
其余为海水。
制备方法如下：
将降压助排剂、孔道疏通剂、防水锁剂、黏土稳定剂与水混合均匀，得到用于低渗储层的化学增产液。
实施例3
本实施例提供的用于低渗储层的化学增产液按化学增产液的总重量为100重量份计，化学增产液按重量份包括以下组分：
降压助排剂20.0重量份，由乙二醇:乙二醇丙醚:丙二醇＝1:1:1的比例混合。
孔道疏通剂5.0重量份，由乙酸:氨基磺酸:乙二胺四乙酸＝3:2:4的比例混合。
防水锁剂4.0重量份，由阳离子氟碳表面活性剂:水溶性有机硅:非离子氟碳表面剂＝1:3:1的比例混合。
粘土稳定剂2.0重量份，由乙烯基阳离子共聚物:有机胺聚氧乙烯醚:聚二烯丙基二甲基氯化铵＝1.5:3:1的比例混合。
其余为海水和淡水按质量比1:1组成的混合物。
制备方法如下：
将降压助排剂、孔道疏通剂、防水锁剂、黏土稳定剂与水混合均匀，得到用于低渗储层的化学增产液。
实施例4
本实施例提供的用于低渗储层的化学增产液按化学增产液的总重量为100重量份计，化学增产液按重量份包括以下组分：
降压助排剂10.0重量份，由乙二醇:乙二醇丙醚:丙二醇＝2:0.5:0.6的比例混合。
孔道疏通剂9.0重量份，由乙酸:氨基磺酸:乙二胺四乙酸＝2.4:1:3.5的比例混合。
防水锁剂2.0重量份，由阳离子氟碳表面活性剂:水溶性有机硅:非离子氟碳表面剂＝2:5:1.5的比例混合。
粘土稳定剂2.5重量份，由乙烯基阳离子共聚物:有机胺聚氧乙烯醚:聚二烯丙基二甲基氯化铵＝2:4:1.5的比例混合。
其余为淡水。
制备方法如下：
将降压助排剂、孔道疏通剂、防水锁剂、黏土稳定剂与水混合均匀，得到用于低渗储层的化学增产液。
实施例5
本实施例提供的用于低渗储层的化学增产液按化学增产液的总重量为100重量份计，化学增产液按重量份包括以下组分：
降压助排剂12.0重量份，由乙二醇:乙二醇丙醚:丙二醇＝1.5:1.2:0.8的比例混合。
孔道疏通剂6.0重量份，由乙酸:氨基磺酸:乙二胺四乙酸＝2.2:1.5:4.5的比例混合。
防水锁剂3.5重量份，由阳离子氟碳表面活性剂:水溶性有机硅:非离子氟碳表面剂＝1.5:2.5:0.8的比例混合。
粘土稳定剂2.2重量份，由乙烯基阳离子共聚物:有机胺聚氧乙烯醚:聚二烯丙基二甲基氯化铵＝1.2:3.5:1.3的比例混合。
其余为淡水。
制备方法如下：
将降压助排剂、孔道疏通剂、防水锁剂、黏土稳定剂与水混合均匀，得到用于低渗储层的化学增产液。
对比例1
与实施例1的区别仅在于，本对比例不添加防水锁剂，而降压助排剂的添加量为实施例1提供的防水锁剂和降压助排剂的添加量之和，即降压助排剂的添加量为22.5重量份。
对比例2
与实施例1的区别仅在于，本对比例不添加降压助排剂，而防水锁剂的添加量为实施例1提供的防水锁剂和降压助排剂的添加量之和，即防水锁剂的添加量为22.5重量份。
对比例3
与实施例1的区别仅在于，本对比例添加的降压助排剂的重量份为10.0重量份。
测试实施例1-5和对比例1-3提供的化学增产液对低渗储层岩屑的溶蚀性，测试结果如表1，进一步地，在实验室条件下测试实施例1-5和对比例1-3提供的化学增产液对120℃下钻井液污染后的岩心解堵效果，结果见表2。
表1
Figure BDA0001546213880000091
表2
Figure BDA0001546213880000101
由表1中数据可知，本发明提供的用于低渗储层的化学增产液对储层胶结物具有较好的溶蚀性。由表2中数据可知，本发明提供的用于低渗储层的化学增产液对储层前期污染具有较好的解除作用，对储层改造效果明显，有助于产能释放，提高产量。通过表1和表2中的实施例1和对比例1-2的对比可知，本发明提供的用于低渗储层的化学增产液的技术方案中，防水锁剂和降压助排剂二者协同增效，改变其润湿性，降低气-液表面张力，减弱毛管力效应，防治水锁损害，减小流动阻力，与孔道疏通剂等共同作用，从而达到充分释放储层产能，提高产能的目的。通过实施例1和对比例3的对比可知，当减少降压助排剂的用量时，也不能达到本发明提供的技术方案的效果。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的用于低渗储层的化学增产液及其制备方法，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (8)

1.一种用于低渗储层的化学增产液，其特征在于，按所述化学增产液的总重量为100重量份计，所述化学增产液按重量份包括以下组分：降压助排剂10.0-20.0重量份、孔道疏通剂5.0-10.0重量份、防水锁剂2.0-4.0重量份和黏土稳定剂2.0-2.5重量份；余量为水；
所述降压助排剂为乙二醇、乙二醇丙醚和丙二醇的组合，所述降压助排剂中乙二醇、乙二醇丙醚和丙二醇的质量比为(0.5-2):(0.5-1.5):(0.5-1.0)；
所述孔道疏通剂为乙酸、氨基磺酸和乙二胺四乙酸的组合，所述孔道疏通剂中乙酸、氨基磺酸和乙二胺四乙酸的质量比为(2-3):(1-2):(3-5)；
所述防水锁剂包括阳离子氟碳表面活性剂、水溶性有机硅和非离子氟碳表面活性剂。
2.根据权利要求1所述的用于低渗储层的化学增产液，其特征在于，所述防水锁剂中阳离子氟碳表面活性剂、水溶性有机硅和非离子氟碳表面活性剂的质量比为(0.5-2):(2-5):(0.5-1.5)。
3.根据权利要求1所述的用于低渗储层的化学增产液，其特征在于，所述黏土稳定剂为阳离子聚合物。
4.根据权利要求3所述的用于低渗储层的化学增产液，其特征在于，所述阳离子聚合物为乙烯基阳离子共聚物、有机胺聚氧乙烯醚或聚二烯丙基二甲基氯化铵中的任意一种或至少两种的组合。
5.根据权利要求4所述的用于低渗储层的化学增产液，其特征在于，所述阳离子聚合物为乙烯基阳离子共聚物、有机胺聚氧乙烯醚和聚二烯丙基二甲基氯化铵按质量比为(1-2):(2-5):(1-1.5)形成的组合物。
6.根据权利要求1所述的用于低渗储层的化学增产液，其特征在于，所述水为淡水和/或海水。
7.根据权利要求1-6中的任一项所述的用于低渗储层的化学增产液，其特征在于，按所述化学增产液的重量份为100重量份计，所述化学增产液按重量份包括以下组分：降压助排剂20.0重量份、孔道疏通剂8.0重量份、防水锁剂2.5重量份、黏土稳定剂2.0重量份；余量为水。
8.根据权利要求1-7中的任一项所述的用于低渗储层的化学增产液的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：将降压助排剂、孔道疏通剂、防水锁剂、黏土稳定剂与水混合均匀，得到所述用于低渗储层的化学增产液。
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